CN1093903C

CN1093903C - 易攻入式的混凝土固定系统

Info

Publication number: CN1093903C
Application number: CN97101036.6A
Authority: CN
Inventors: 米歇尔·P·迪特卡; 拉瑞·雷恩哈德
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1996-02-02
Filing date: 1997-01-22
Publication date: 2002-11-06
Anticipated expiration: 2017-01-22
Also published as: US5661938A; EP0787908A1; ES2174182T3; AU679157B1; CA2194104A1; DE69711740T2; JPH09310411A; NZ314080A; DE69711740D1; US5867958A; NO970420D0; PT787908E; NO970420L; CA2194104C; EP0787908B1; CN1163972A

Abstract

一种不受深度影响的混凝土固定系统，用以将屋面隔热材料固定在混凝土屋面板上。混凝土屋面板基体具有一定直径的预钻孔。锚栓具有头部、端部和连接头部和端部的柄部。柄部具有第一平滑柄部和第二带肋部分，第一柄部邻接头部而向端部延伸，第二部分邻接端部而具有仅为锚栓整个轴向尺寸的一部分的轴向尺寸。第一平滑柄部的直径小于混凝土基体预钻孔直径，第二带肋部分大于混凝土基体预钻孔直径。因此，在将锚栓通过冲击打入混凝土基体预钻孔时，在锚栓和混凝土基体预钻孔内侧壁之间只是沿锚栓第二带肋部分的轴向尺寸形成干涉配合。因此，固定系统不受锚栓进入混凝土基体的深度的影响而使安装用力不超过一预定限度。屋面垫板可预装在锚栓的头部和第二带肋部分之间。

Description

易攻入式的混凝土固定系统

技术领域

本发明一般涉及固定系统，更具体地说，涉及将屋面膜片或隔热材料固定在混凝土盖板上的固定系统。

背景技术

专门结合混凝土基体使用的固定系统，如：用以将屋面隔热材料固定在混凝土盖板上的固定系统属已知技术。STRIKER^TM混凝土锚定系统就属于这种固定系统，这是由ITW BUILDEX，1349 West BrynMawr，ILLINOIS 60143，也就是本发明的受让人的子公司开发和销售的。如图1所示，这种STRIKER^TM锚定系统10用以将屋面材料如刚性屋面隔热板12固定在混凝土基体14上，具有STRIKER^TM的混凝土锚栓16和与之配用的STRIKER^TM板18。板18可以是金属板，也可以是塑料板。

为在这种安装技术中采用上述现有的锚定系统10，先穿过隔热体12在混凝土基体14内用旋转式风钻钻出定位孔，定位孔深度至少超过与锚栓16最后咬合深度1/4以便容纳钻下的碎屑。然后将板18和插入其中心孔20与这预装的锚栓16置于刚性隔热体12上而使锚栓16插入钻出的定位孔。再用锤或其他冲击工具将锚栓16穿过刚性隔热体12整个地打入混凝土基体14。

如图1所示，锚栓16具有端部22、头部24和柄部26。柄部26具有在外圆周上布置的成组大体上轴向交替延伸的肋和槽28，肋和槽28最好相对于锚栓16的纵轴线稍带螺旋走向。肋体直径大于在刚性隔热体12和混凝土基体14内钻出的相应定位孔直径以便在将锚栓16打入混凝土基体或盖板14时在锚栓16和混凝土基体定位孔周壁环形表面之间取得良好的干涉配合。这种干涉配合用以取得锚栓16的夹持或抗拔特性。锚栓16的这种特性足以防止锚栓16从混凝土盖板14中脱出，即使例如在产生很大提升力的强风情况下也不致从中脱出，从而牢固地将刚性隔热体12固定在混凝土盖板14上。

上述现有的锚定系统10已取得很大的商业成就，但已经发现，沿锚栓16大体上整个长度，也就是沿端部22和头部24之间柄部26大体上整个长度延伸的成组肋和槽28使锚栓16具有受深度影响的特性。这种固定系统使锚栓16在混凝土盖板14和刚性隔热体12定位孔内的打入力正比于打入固定系统的深度，也就是，固定系统进入定位孔越深，锚栓16的安装越困难，这是由于在锚栓16逐渐进入定位孔时，与混凝土盖板14定位孔壁体接触而与之作干涉配合的锚栓16肋体的长度也随之不断增大。

为克服安装现有锚栓16的困难，已研制出了不受深度影响的锚栓16。1991年7月30日授予Martin J.Nilson并转让给本申请的受让人的US 5,035,559公开了这种锚栓。但是这种锚栓与STRIKER^TM锚栓16的差别在于其不采用图1所示STRIKER^TM锚栓和混凝土盖板定位孔侧壁之间的干涉配合(或摩擦配合)而采用压配合，使彼此相对地和相对于锚栓纵轴线偏移的锚栓柄部的不同部分在接触在混凝土基体54中限定的孔50的侧壁52时作弯曲和整直变形。

1982年9月21日授予Richard L.Brothers的US 4,350,464公开了另一种用于混凝土或砖石结构的锚栓。但是这种锚栓实际上并非不受深度影响类型的，因为锚栓10的轴13的直径大体上与混凝土结构100的孔101相同。此外，此专利的锚栓制造困难，费用较高，因其柄部需珠焊而使锚栓10具有一定形状的叠珠焊缝14。

发明内容

因此，在混凝土固定系统技术上需要一种新型改进的不受深度影响的固定系统而可采用与混凝土作干涉配合，不受深度影响的锚栓。

因此，本发明的目的是提供一种新型改进的不受深度影响的混凝土固定系统。

本发明的另一目的是提供一种新型改进的不受深度影响的混凝土固定系统，这种固定系统具有与混凝土作干涉配合，不受深度影响的锚栓。

本发明的另一目的是提供一种新型改进的不受深度影响的混凝土固定系统，这种固定系统可有效地用以将刚性隔热板和膜片固定在最好是混凝土盖板的混凝土基体上。

本发明的另一目的是提供一种新型改进的不受深度影响的混凝土固定系统，使不受深度影响的锚栓易于进入混凝土基体而具有足够大的抗拔力，从而可靠地将刚性屋面隔热板和膜片夹持在混凝土盖板基体上。

本发明的另一目的是提供一种新型改进的混凝土固定系统，用以将锚栓在混凝土基体的孔内仅以其一定长度作干涉配合，从而使锚栓具有不受深度影响的特性而不受将锚栓打入混凝土基体孔内深度的影响。

本发明的再一目的是提供一种新型改进的混凝土固定系统，其锚栓制造简单而便宜。

为实现本发明的上述目的，本发明提供了一种不受深度影响的混凝土固定系统，用以将所需材料固定在混凝土基体结构上，具有：一混凝土基体结构；一孔，具有一预定直径，位于所述混凝土基体结构内；一种需要置于所述混凝土基体结构上的材料；锚定具，用以插入所述混凝土基体结构的所述孔内以便将所述材料固定在所述混凝土基体结构上；所述锚定具具有：一端部；一头部；一柄部，连接所述端部和头部，其特征在于所述柄部具有一第一柄部，第一柄部从邻接所述头部处向所述端部轴向延伸而具有小于所述混凝土基体结构所述孔所述预定直径的第一预定直径；所述柄部还具有一位于所述第一柄部和所述端部之间的第二带肋部分，第二带肋部分具有成组大体上轴向延伸的周边肋体，肋体与所述锚定具的所述柄部材料连成一体，具有一大于所述混凝土基体结构所述孔所述预定直径的第二预定直径，具有只是所述锚定具所述柄部轴向尺寸一部分的轴向尺寸以便将所述锚定具以大体上直线和冲击方式打入所述混凝土基体结构的所述孔内而在所述锚定具和所述混凝土基体结构的所述孔之间只是沿所述第二带肋部分的所述轴向尺寸形成干涉配合，从而使所述锚定具和所述混凝土固定系统不受所述锚定具打入所述混凝土基体结构所述孔内的深度的影响。

本发明的有益效果是只是沿锚栓的带肋第二柄部在锚栓和混凝土盖板预钻孔侧壁之间产生干涉配合。锚栓带肋第二柄部的具体长度可作选择性变动以便合理地控制、限制或尽量减小将锚栓打入混凝土盖板预钻孔所需的安装力而相应地选定锚栓的抗拔特性。因此本发明的锚栓不受打入混凝土基孔内深度的影响，而且制造简单且便宜。

附图说明

本发明的其他目的、特点和优点通过以下按附图所作具体说明会得到更充分的了解，图中相同标号表示相同或相应构件：

图1为用以将屋面隔热材料固定在混凝土盖板基体上的现有受深度影响的混凝土固定系统透视图；

图2为用以将屋面隔热材料固定在混凝土盖板基体上的按本发明原理构成的不受深度影响的混凝土固定系统的简图，为简明起见略去了屋面隔热材料；

图3为本发明不受深度影响的混凝土固定系统内按本发明原理构成的不受深度影响的锚栓侧视图；

图4为图3不受深度影响的锚栓沿图3中4-4线的剖面图；

图5为用于图2不受深度影响混凝土固定系统的不受深度影响的锚栓在与屋面垫板组装前的图2-4不受深度影响的锚栓透视图。

具体实施方式

如附图特别是图2所示，按本发明原理构成的新型改进的不受深度影响固定系统110与图1所示固定系统10相仿，用以将刚性屋面隔热板固定在混凝土基体如混凝土盖板114上。为简明起见在图2中略去了屋面隔热材料，但，与图1中用固定系统10相对于混凝土盖板14固定隔热材料12的情况相仿，也需将隔热板114固定在混凝土盖板上，此外，图中也未示出屋面垫板，与图1固定系统的垫板18相仿，在屋面隔热材料上最好也设置垫板。与图1固定系统的垫板18相仿，本发明固定系统110可采用金属制成的方形垫板，但也可采用其他的屋面垫板。一种可供选用的屋面垫板118示于图5，其大体上呈圆形。这一垫板118也可用大体上刚性但具有一定挠性的塑料制成，并具有中心孔120，通过此孔可将具有本发明特性的不受深度影响的锚栓116穿过屋面隔热板打入混凝土盖板114。

如图3、4所示，本发明固定系统110不受深度影响的锚栓116与图1现有受深度影响的固定系统10的锚栓16相仿，具有端部122、头部124和在端部122和头部124之间的柄部126。但是不同于图1现有固定系统10受深度影响的锚栓16，现有固定系统锚栓16的柄部26在其周边具有大体上沿柄部26整个轴向尺寸交替延伸的肋和槽28，而本发明锚栓116的柄部126具有从邻接头部124处向端部122轴向延伸的较平滑的第一柄部132。此外，从第一柄部132到端部122的第二柄部在周边上具有成组大体上作交替轴向延伸的肋128和槽130，肋128和槽130与锚栓116材料连成一体。

锚栓116的第一柄部132具有直径为D₁的外径，如图2、3所示，而其第二柄部大体上作轴向延伸的肋128具有预定直径D₂，直径D₂大体上大于直径D₁，如图3、4所示。因此，在将不受深度影响的锚栓116通过冲击或类似方法打入混凝土基体114如混凝土盖板中以便在其上面固定屋面隔热材料之前，先在混凝土盖板114上预钻孔134，其直径D₃稍大于第一柄部132的直径D₁，但稍小于第二柄部128的直径D₂。由于这种包拓混凝土基体114上孔134和锚栓116上第一、第二柄部132、128在内的相互关联的结构以及这些构件的相应直径或尺寸，在将锚栓116打入混凝土盖板114的孔134时，在混凝土盖板114的孔134内侧壁136和锚栓116之间只是沿第二柄部128的轴向尺寸具有干涉配合。这一点使这种配合只是沿第二柄部128轴向尺寸产生的改进正是使本发明固定系统110不受深度影响的特点所在。

具体地说，如图2、3、5所示，第二柄部128的轴向尺寸大体上小于整个柄部126的轴向尺寸，最好使第二柄部128的轴向尺寸仅为整个柄部126轴向尺寸的一部分。更具体地说，这一部分长度举例来说约为整个柄部126长度的1/6。此外，第二柄部128的轴向尺寸应只是预钻孔134轴向尺寸的一部分。因此，只要通过冲击将锚栓116打入混凝土盖板114的孔134而使第二柄部128全部被盖板114上孔134的周围侧壁136围住，再将锚栓116进一步打入孔134就不会再使打入的阻力加大，这种阻力取决于第二柄部128的轴向尺寸，因此，锚栓116和固定系统110就不再受深度的影响。这对图1受深度影响的现有锚栓16和固定系统10构成很鲜明的对比。就图1固定系统来说，随着锚栓16逐步地进入混凝土盖板14，第二柄部28由于其相应地逐渐加大的进入量也逐渐地加大其与混凝土基体14预钻孔的干涉配合，因而相应地加大安装用力而使安装随锚栓16进入盖板14深度的加大越来越困难。

再就本发明固定系统110来说，安装用力在第二柄部128全部进入混凝土盖板114的孔134后就受到了限制，这样就可根据具体操作要求选定具体第二柄部128的轴向尺寸而对安装用力作选择性的控制，使其尽量减小。第二柄部128的轴向尺寸也就决定着锚栓116在操作条件下的抗拨性能。因此，根据具体作业现场的要求可选定第二柄部128的长度以便选定或尽量减小安装用力而同时又选定锚栓的抗拨性能。也就是，通过适当选定第二柄部128的轴向尺寸就可取得使抗拨力和所需安装用力得到兼顾的固定系统。

如上所述，柄部126的肋128可相对于锚栓116纵轴线L作轴向延伸，但实际上最好使肋128相对于纵轴线L作预定角A的偏斜。此角A可在0°-45°之间变动，最好为5°如图3角A所示。如角A大于45°，就很难将锚栓116打入混凝土基体。肋128也可相对于锚栓116纵轴线L稍作扭转。如图4所示，肋128具有圆瓣形断面，但也可具有其他的形状，如肋128的断面可大体上呈正方形或三角形。但，最好采用圆形，这样，肋128就会相对于孔134的内周壁面136取得较大的接触面积。此外，这种圆形表面会压向混凝土侧壁136而不会产生刮削，从而取得较大的抗拨力。肋128相对于纵轴线L作角度取向时与相对于纵轴线L同向时相比可取得更大的抗拨力。此外，如图4所示，锚栓在其周边具有8个肋128，但肋数是可变的。如，肋数可以是6或7个，经观察肋数大体上并不影响将锚栓116打入混凝土基体所需打入力，但对抗拨力的试验结果表明采用7个肋128可取得最大的抗拨力。

如图5所示，本发明的最后一个特点是：最好将锚栓116和屋面垫板118连面两件式预装件。具体来说，屋面垫板118的中部凹下部分138呈截锥形，与垫板118构成一体而作下悬状。凹部138的末端具有未示出的孔，锚栓116从中穿过，孔的内径稍大于第一柄部132的直径D₁，大体上对应于平面屋面垫板118中的孔120。这样，锚栓116就不难相对于垫板118作轴向转动。但，第二柄部128的直径D₂和头部124的直径大体上大于第一柄部132的直径D₁、孔120的内径和未示出的在垫板118截锥部分138内的孔。因此，在垫板118的锚栓116作相互的轴向移动时，锚栓116头部124的周边部分会碰在垫板118孔120周边的环形壁体上而肋128的上端会碰在垫板118截锥部分138末端的环形壁体上，从而使垫板118活套在锚栓116上。这样，锚栓116和垫板118的预装件使工作人员在操作现场使用这种构件将锚栓116装入混凝土盖板114时特别方便而不必事先组装锚栓116和屋面垫板118。

这样，本发明提供了一种新型改进的具体用以将屋面隔热或膜片材料固定在混凝土盖板上的不受深度影响的混凝土固定系统。具体地说，新型改进的不受深度影响的混凝土固定系统具有用以与混凝土屋面盖板只是沿锚栓的一定轴向尺寸作干涉配合，从而使锚栓相对于混凝土盖板不受深度的影响，使整个混凝土固定系统具有不受深度影响的特性。由于这种特性，将锚栓通过冲击充分打入混凝土盖板预钻孔所需安装用力具有最大或一定值而在进一步打入混凝土盖板预钻孔时就不再加大此安装用力。同时，固定系统的抗拨特性也取决于锚栓和混凝土盖板上孔内侧壁之间干涉配合的轴向尺寸，尽管安装用力受到限制，抗拨力却足以可靠地使屋面隔热或膜片材料固定在下面的混凝土盖板上。

很明显，对本发明不受深度影响的混凝土固定系统还可根据以上说明作出各种变动而不脱离本发明的基本原理。因此，对本发明可以在所附权利要求书的范围内作出不同于这里所作具体说明的实施。

Claims

1.一种不受深度影响的混凝土固定系统，用以将所需材料固定在混凝土基体结构上，具有：

一混凝土基体结构；

一孔，具有一预定直径，位于所述混凝土基体结构内；

一种需要置于所述混凝土基体结构上的材料；

锚定具，用以插入所述混凝土基体结构的所述孔内以便将所述材料固定在所述混凝土基体结构上；

所述锚定具具有：一端部；一头部；一柄部，连接所述端部和头部，

其特征在于所述柄部具有一第一柄部，第一柄部从邻接所述头部处向所述端部轴向延伸而具有小于所述混凝土基体结构所述孔所述预定直径的第一预定直径；所述柄部还具有一位于所述第一柄部和所述端部之间的第二带肋部分，第二带肋部分具有成组大体上轴向延伸的周边肋体，肋体与所述锚定具的所述柄部材料连成一体，具有一大于所述混凝土基体结构所述孔所述预定直径的第二预定直径，具有只是所述锚定具所述柄部轴向尺寸一部分的轴向尺寸以便将所述锚定具以大体上直线和冲击方式打入所述混凝土基体结构的所述孔内而在所述锚定具和所述混凝土基体结构的所述孔之间只是沿所述第二带肋部分的所述轴向尺寸形成干涉配合，从而使所述锚定具和所述混凝土固定系统不受所述锚定具打入所述混凝土基体结构所述孔内的深度的影响。

2.按权利要求1所述固定系统，其特征在于：

所述孔具有预定的轴向深度；

所述锚定具所述柄部的所述第二带肋部分的所述第一轴向尺寸只是所述混凝土基体结构的所述孔的所述轴向深度的一部分。

3.按权利要求1所述固定系统，其特征在于：

所述锚定具的所述端部具有一大体上呈尖形的末端。

4.按权利要求1所述固定系统，其特征在于：

所述锚定具的所述柄部具有一纵轴线；

所述大体上轴向延伸的肋体相对于所述锚定具所述柄部的所述纵轴线作约为5°角的偏斜。

5.按权利要求1所述固定系统，其特征在于：

所述锚定具所述柄部所述带肋部分的所述若干肋体各具有大体上呈圆瓣形的断面。